RU2402096C1 - Automatic quick-operating switch - Google Patents
Automatic quick-operating switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402096C1 RU2402096C1 RU2009103455/07A RU2009103455A RU2402096C1 RU 2402096 C1 RU2402096 C1 RU 2402096C1 RU 2009103455/07 A RU2009103455/07 A RU 2009103455/07A RU 2009103455 A RU2009103455 A RU 2009103455A RU 2402096 C1 RU2402096 C1 RU 2402096C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- movable contact
- switch
- drive rod
- contact
- main
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и предназначено для защиты электрических установок от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок.The invention relates to electrical engineering, in particular to protective switching equipment, and is intended to protect electrical installations from short circuit currents and unacceptable overloads.
Выключатели автоматические быстродействующие, отключающиеся при превышении тока в цепи выше установленного уровня, известны из следующих источников:Automatic high-speed circuit breakers that trip when the current in the circuit exceeds a specified level is known from the following sources:
1. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. - М. - Л.: Энергия, 1964, стр.153-165;1. A.I. Golubev. High-speed circuit breakers. - M. - L .: Energy, 1964, p. 153-165;
2. Учебно-методическое пособие по дисциплинам «Тяговые и трансформаторные подстанции» и «Городской электрический транспорт» для студентов специальности 101800 - «Электроснабжение железных дорог». Составитель В.Н.Яковлев. - Самара: СамИИТ, 2001, - стр.19-24;2. The educational-methodical manual in the disciplines “Traction and transformer substations” and “Urban electric transport” for students of specialty 101800 - “Electricity supply of railways”. Compiled by V.N. Yakovlev. - Samara: SamIIT, 2001, - p. 19-24;
3. Патент RU №2329559, 2006, на полезную модель «Выключатель автоматический быстродействующий».3. Patent RU No. 2229559, 2006, for the utility model "Automatic high-speed switch."
Наиболее близким аналогом может служить выключатель автоматический быстродействующий по второму источнику на стр.19-24. Он содержит главные и дугогасительные контакты, привод для замыкания и размыкания подвижного и неподвижного контактов, состоящий из катушки, магнитопровода, главного якоря и якоря свободного расцепления, тягу, отключающую пружину, упор, рычаг и возвратную пружину. Якорь удерживается в притянутом положении при помощи магнитного потока, создаваемого постоянным током в катушке, которая выполняет функции и удерживающей, и включающей катушки. Во включенном положении выключателя одновременно с притяжением якоря притягивается также и якорь, который взводит пружину в механизме свободного расцепления. Однако под действием магнитного потока рассеяния катушки якорь не может удерживаться в притянутом положении и под действием пружины возвращается в исходное состояние, ударяет по защелке и освобождает тягу, обеспечивающую замыкание главных контактов.The closest analogue can be an automatic high-speed circuit breaker for a second source on pages 19-24. It contains the main and arcing contacts, a drive for closing and opening the movable and fixed contacts, consisting of a coil, magnetic circuit, main armature and free trip armature, a rod disconnecting the spring, an emphasis, a lever and a return spring. The anchor is held in an attracted position by means of magnetic flux created by direct current in the coil, which performs the functions of both holding and turning on coils. In the on position of the switch, at the same time as the armature is pulled, the armature is also attracted, which cockes the spring in the free trip mechanism. However, under the influence of the magnetic flux of the scattering of the coil, the anchor cannot be held in the pulled position and, under the action of the spring, returns to its original state, strikes the latch and releases the traction, which ensures the closure of the main contacts.
При возникновении аварийных токов команда на отключение выключателя подается с помощью реле дифференциально-шунтового, который отключает питание удерживающей катушки. При обесточивании удерживающей катушки якорь отходит от сердечника и ударяет по упору тяги. Это приводит сначала к размыканию главных контактов, а затем дугогасительных.In the event of emergency currents, the command to open the circuit breaker is given by means of a differential-shunt relay, which disconnects the power of the holding coil. When the holding coil is de-energized, the anchor moves away from the core and strikes the thrust stop. This leads first to the opening of the main contacts, and then the interrupter.
Недостатком представленного выключателя является наличие большого по габаритам привода для обеспечения необходимого контактного нажатия контактов во включенном положении, а также большое количество осей вращения подвижных частей механизма, что свидетельствует о замедлении процесса отключения выключателя.The disadvantage of the presented switch is the presence of a large-sized drive to provide the necessary contact pressing of the contacts in the on position, as well as a large number of rotation axes of the moving parts of the mechanism, which indicates a slowdown of the circuit breaker tripping process.
Большие габариты выключателя и большое количество промежуточных деталей между приводом и контактами свидетельствуют о высокой стоимости выключателя. Применение реле дифференциального шунтового как отдельного устройства приводит к необходимости дополнительного рабочего пространства для его размещения.The large dimensions of the circuit breaker and the large number of intermediate parts between the drive and the contacts indicate the high cost of the circuit breaker. The use of a differential shunt relay as a separate device leads to the need for additional working space for its placement.
Изобретение решает задачу создания простого по конструкции и надежного в эксплуатации выключателя.The invention solves the problem of creating a simple switch in design and reliable in operation.
Технический результат, который создается изобретением, состоит в повышении быстродействия и уменьшении габаритов выключателя.The technical result that is created by the invention is to increase the speed and reduce the size of the circuit breaker.
Сущность изобретения заключается в комплексе принятия мер по снижению габаритов и времени срабатывания выключателя. Реле дифференциально-шунтовое выполняется как одно целое с выключателем и располагается на выводной шине выключателя. Ось вращения подвижного контакта располагается в теле подвижного контакта и проходит через центр тяжести контакта. Приводная тяга, приводящая в движение подвижный контакт, одним концом соединена с подвижным контактом. Длина тяги и угол поворота подвижного контакта выбраны таким образом, что приводная тяга совершает поворот на крайне малый угол, движение тяги практически прямолинейно. На длине приводной тяги имеются три ограничителя, два из которых через пружину контактного нажатия и качающуюся кулису соединены с якорем главного электромагнита, и один ограничитель соединен с якорем электромагнита свободного расцепления. При полностью притянутом главном якоре пружина контактного нажатия должна сжиматься и через ограничитель передать усилие на приводную тягу, а при отключении выключателя - через качающуюся кулису передать усилие на разгон главного якоря до момента выбора провала.The invention consists in a complex of measures to reduce the size and response time of the circuit breaker. The differential-shunt relay is made as a unit with the switch and is located on the output bus of the switch. The axis of rotation of the movable contact is located in the body of the movable contact and passes through the center of gravity of the contact. A drive rod driving the movable contact is connected at one end to the movable contact. The length of the rod and the angle of rotation of the movable contact are selected so that the drive rod rotates at an extremely small angle, the movement of the rod is almost rectilinear. There are three stops along the length of the drive rod, two of which are connected to the armature of the main electromagnet through the contact pressing spring and the swinging link, and one stopper is connected to the arm of the free trip electromagnet. With the main anchor fully pulled, the contact pressing spring must be compressed and the force transmitted to the drive rod through the limiter, and when the switch is turned off, the force must be transmitted through the swinging arm to accelerate the main armature until the failure is selected.
Прохождение оси вращения подвижного контакта через его центр тяжести, прямолинейное движение приводной тяги, а также уменьшение количества промежуточных и дополнительных рычагов уменьшают момент инерции всего механизма и соответственно требуемое усилие для приведения в движение подвижного контакта, что говорит о меньшей мощности привода и более высоком быстродействии выключателя при отключении. Кроме того, все эти меры снижают габариты и себестоимость выключателя. Кроме этого, наличие в конструкции выключателя реле дифференциально-шунтового повышает быстродействие выключателя при отключении токов короткого замыкания.The passage of the axis of rotation of the movable contact through its center of gravity, the rectilinear movement of the drive rod, as well as a decrease in the number of intermediate and additional levers, reduce the moment of inertia of the entire mechanism and, accordingly, the required force to drive the movable contact, which indicates less drive power and faster switch when disconnected. In addition, all these measures reduce the size and cost of the circuit breaker. In addition, the presence of a differential shunt relay in the design of the circuit breaker increases the speed of the circuit breaker when short-circuit currents are disconnected.
Изобретение поясняется примером выполнения выключателя. На фиг.1 показан патентуемый выключатель во включенном положении; на фиг.2 - то же, но в отключенном положении; на фиг.3 - то же, в предвключенном положении.The invention is illustrated by an example implementation of the switch. Figure 1 shows the patented switch in the on position; figure 2 is the same, but in the off position; figure 3 is the same in the upstream position.
Выключатель автоматический быстродействующий состоит из подвижного контакта 1, неподвижного контакта 2, приводной тяги 3, расположенных на тяге ограничителей 4, 5 и 6, пружины контактного нажатия 7, качающейся кулисы 8, рычага 9, якоря главного электромагнита 10, магнитопровода главного электромагнита 11, реле дифференциально-шунтового 12, катушки управления 13, пружины отключения 14, упора якоря свободного расцепления 15, якоря свободного расцепления 16, магнитопровода электромагнита свободного расцепления 17.The quick-acting automatic switch consists of a
Работа выключателя осуществляется следующим образом.The operation of the switch is as follows.
Для включения выключателя на катушку управления 13 подается соответствующее напряжение Uпит. Ток в катушке управления 13 создает в магнитопроводе главного электромагнита 11 магнитный поток. Якорь свободного расцепления 16 в начале включения полностью притянут к магнитопроводу электромагнита свободного расцепления 17, и появление тока в катушке управления 13 вызовет появление большой притягивающей силы якоря свободного расцепления 16 к магнитопроводу 17. Главный якорь 10 начнет притягиваться к магнитопроводу главного электромагнита 11 и вызовет растяжение отключающей пружины 14, перемещение приводной тяги 3 и поворот подвижного контакта 1. Но движение приводной тяги 3 после некоторого перемещения будет ограничено ограничителем 6, который в процессе включения упрется в упор якоря свободного расцепления 15, соединенного с якорем свободного расцепления 16. Дальнейшее притяжение главного якоря 10 вызовет окончательное растяжение отключающей пружины 14 и сжатие пружины контактного нажатия 7 через качающуюся кулису 8. Подвижный контакт 1 остановится в предвключенном положении (между контактами 1 и 2 останется воздушный зазор). Через некоторый промежуток времени ток в катушке управления 13 должен снизиться до некоторого значения, называемого током удержания. Главный якорь 10 останется в притянутом положении за счет магнитного потока от тока удержания, а якорь 16 свободного расцепления не сможет удерживаться в притянутом к магнитопроводу 17 положении и отпадает от него. При отпадании якоря свободного расцепления 16 с упором 15 приводная тяга 3 более не удерживается ограничителем 6 и за счет усилия пружины контактного нажатия 7 приводит подвижный контакт 1 до соприкосновения с неподвижным контактом 2. Между ограничителем 5 и качающейся кулисой 8 должно остаться небольшое расстояние для обеспечения контактного нажатия. Выключатель включен.To turn on the switch to the
При увеличении тока Iгл в защищаемой цепи до величины срабатывания выключателя реле дифференциально-шунтовое 12 вызовет обрыв удерживающего тока в катушке управления 13. Под действием усилий отключающей пружины 14 и пружины контактного нажатия 7 главный якорь 10 отпадает от магнитопровода 11. При выборе провала качающаяся кулиса 8 плотно соединяется с ограничителем 5. После этого движение главного якоря 10 передается через качающуюся кулису 8, упор 5, приводную тягу 3 непосредственно на подвижный контакт 1. Подвижный контакт 1 размыкается с неподвижным контактом 2.When increasing the current I hl in the protected circuit to the response value of the switch, the differential-
Таким образом, за счет расположения оси вращения подвижного контакта в центре тела этого контакта и приведения в движение контакта приводом через тягу, имеющую практически прямолинейное движение, обеспечено высокое быстродействие выключателя. Уменьшение массы и габаритов выключателя приводит к снижению его стоимости. Встроенное в устройство выключателя реле дифференциально-шунтовое увеличивает быстродействие и способствует сокращению занимаемого рабочего пространства.Thus, due to the location of the axis of rotation of the movable contact in the center of the body of this contact and the movement of the contact by the drive through the traction, which has an almost rectilinear movement, a high speed switch is ensured. Reducing the mass and dimensions of the circuit breaker leads to a decrease in its cost. The differential-shunt relay integrated in the switch device increases the speed and helps reduce the occupied work space.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103455/07A RU2402096C1 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Automatic quick-operating switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103455/07A RU2402096C1 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Automatic quick-operating switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009103455A RU2009103455A (en) | 2010-08-10 |
RU2402096C1 true RU2402096C1 (en) | 2010-10-20 |
Family
ID=42698676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009103455/07A RU2402096C1 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Automatic quick-operating switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402096C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715393C1 (en) * | 2016-07-12 | 2020-02-27 | Абб Швайц Аг | Drive mechanism for medium-voltage automatic circuit breaker |
RU215654U1 (en) * | 2022-11-29 | 2022-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммутация" | AUTOMATIC SWITCH |
-
2009
- 2009-02-02 RU RU2009103455/07A patent/RU2402096C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715393C1 (en) * | 2016-07-12 | 2020-02-27 | Абб Швайц Аг | Drive mechanism for medium-voltage automatic circuit breaker |
US11062867B2 (en) | 2016-07-12 | 2021-07-13 | Abb Schweiz Ag | Actuator for a medium voltage circuit breaker |
RU215654U1 (en) * | 2022-11-29 | 2022-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммутация" | AUTOMATIC SWITCH |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009103455A (en) | 2010-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4492610B2 (en) | Circuit breaker and its switching method | |
CN101728819B (en) | Intelligent switch and control method thereof | |
CN201655694U (en) | Contact system with short circuit protection function | |
RU2402096C1 (en) | Automatic quick-operating switch | |
KR100955373B1 (en) | Hybrid current limiter using superconduction device | |
RU89764U1 (en) | AUTOMATIC FAST SWITCH | |
RU85749U1 (en) | AUTOMATIC FAST SWITCH | |
JP2008021418A (en) | Circuit breaker | |
RU85748U1 (en) | AUTOMATIC FAST SWITCH | |
RU84157U1 (en) | AUTOMATIC FAST SWITCH | |
RU2375784C1 (en) | Automatic high-speed circuit-breaker | |
RU2375780C1 (en) | Actuator for high-speed circuit-breaker | |
RU81844U1 (en) | POLARIZED ELECTROMAGNET | |
RU80628U1 (en) | AUTOMATIC DIRECT CURRENT SWITCH | |
RU2394301C1 (en) | Fast-operation automatic circuit breaker | |
RU84624U1 (en) | DC COMBINED SWITCH ACTUATOR | |
RU80066U1 (en) | AUTOMATIC FAST SWITCH SWITCH | |
CN101656178B (en) | Contact system with short circuit protection function | |
RU2309479C1 (en) | High-speed circuit breaker | |
RU2407098C2 (en) | Combined drive of dc switch | |
RU2474908C2 (en) | Fast-acting automatic circuit breaker | |
JP2024072986A (en) | Operation mechanism of circuit breaker, circuit breaker, and operation method of circuit breaker | |
RU2391737C1 (en) | Fast-acting automatic circuit breaker | |
RU2366028C1 (en) | High-speed automatic circuit-breaker | |
RU88207U1 (en) | AC DC SWITCH |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140203 |